[發(fā)明專利]一種用于分層控制多端直流輸電系統(tǒng)的方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910411958.2
• 申請日: 2019-05-17
• 公開（公告）號: CN110165695B
• 公開（公告）日: 2022-09-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 余佶成;岳長喜;李登云;李鶴;朱凱;熊魁;李軍;張冬青;李智成;田爽
• 申請（專利權(quán)）人: 中國電力科學(xué)研究院有限公司;國家電網(wǎng)有限公司
• 主分類號: H02J3/36
• 分類號: H02J3/36
• 代理公司: 北京工信聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11266
• 代理人: 姜麗輝

1.一種用于分層控制多端直流輸電系統(tǒng)的方法，所述的方法，包括：

第I層，采集多端直流輸電系統(tǒng)交直流電網(wǎng)數(shù)據(jù)，根據(jù)電網(wǎng)數(shù)據(jù)對多端直流輸電系統(tǒng)頻率輔助支持和對多端直流輸電系統(tǒng)低頻功率進行震蕩抑制；

第II層，獲取多端直流輸電系統(tǒng)下垂控制的實際工作點和參考工作點，包括：

確定多端直流輸電系統(tǒng)優(yōu)化目標和限制條件，根據(jù)優(yōu)化目標和限制條件確定電導(dǎo)矩陣G和直流電網(wǎng)電壓向量V；

根據(jù)電導(dǎo)矩陣G和直流電網(wǎng)電壓向量V，確定優(yōu)化目標的電壓下垂控制關(guān)系，表示：

其中，V_i為優(yōu)化目標換流站i的實際電壓、P_i為優(yōu)化目標換流站i的實際功率、β_i為優(yōu)化目標換流站i的下垂系數(shù)、為優(yōu)化目標換流站i的電壓下垂控制的參考功率和為的優(yōu)化目標換流站i的電壓下垂控制參考電壓；

根據(jù)公式(1)確定優(yōu)化目標的實際工作點(P_i,V_i)和參考工作點

第III層，根據(jù)優(yōu)化目標的參考工作點獲取優(yōu)化目標換流站i下垂控制參數(shù)；

所述的控制參數(shù)包括：優(yōu)化目標換流站i的電壓上限優(yōu)化目標換流站i的電壓下限優(yōu)化目標換流站i的功率上限和優(yōu)化目標換流站i的功率下限

第IV層，將公式(1)推廣為多端直流系統(tǒng)下垂控制公式，公式如下：

其中，F(xiàn)_i為單調(diào)函數(shù)；

獲取換流站i信號和換流站i直流側(cè)實時測量的電壓信號V_i-com，根據(jù)控制參數(shù)和由公式(2)得到的優(yōu)化目標實際工作點(P_i,V_i)和優(yōu)化目標參考工作點執(zhí)行多端直流系統(tǒng)下垂控制。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，所述的優(yōu)化目標包括：系統(tǒng)最大接收功率、最小線路損耗及最大各部件裕度。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，所述的限制條件包括：系統(tǒng)當前的拓撲結(jié)構(gòu)、各節(jié)點功率平衡、各直流端口電壓、各新能源電站的輸出功率、各換流站的最大功率、各交流系統(tǒng)接受或發(fā)出功率的能力、各換流站的電壓限制條件和各直流線路的最大傳輸容量。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，所述的電導(dǎo)矩陣G，表示為：

其中，g_ij為連接多端直流系統(tǒng)直流端口i和多端直流系統(tǒng)直流端口j的直流電纜的電導(dǎo)值。

5.一種用于分層控制多端直流輸電系統(tǒng)的系統(tǒng)，所述的系統(tǒng)，包括：

采集模塊，采集多端直流輸電系統(tǒng)交直流電網(wǎng)數(shù)據(jù)，根據(jù)電網(wǎng)數(shù)據(jù)對多端直流輸電系統(tǒng)頻率輔助支持和對多端直流輸電系統(tǒng)低頻功率進行震蕩抑制；

第一確定模塊，獲取多端直流輸電系統(tǒng)下垂控制的實際工作點和參考工作點，包括：

確定多端直流輸電系統(tǒng)優(yōu)化目標和限制條件，根據(jù)優(yōu)化目標和限制條件確定電導(dǎo)矩陣G和直流電網(wǎng)電壓向量V；

根據(jù)電導(dǎo)矩陣G和直流電網(wǎng)電壓向量V，確定優(yōu)化目標的電壓下垂控制關(guān)系，表示：

其中，V_i為優(yōu)化目標換流站i的實際電壓、P_i為優(yōu)化目標換流站i的實際功率、β_i為優(yōu)化目標換流站i的下垂系數(shù)、為優(yōu)化目標換流站i的電壓下垂控制的參考功率和為的優(yōu)化目標換流站i的電壓下垂控制參考電壓；

根據(jù)公式(1)確定優(yōu)化目標的實際工作點(P_i,V_i)和參考工作點

第二確定模塊，根據(jù)優(yōu)化目標的參考工作點獲取優(yōu)化目標換流站i下垂控制參數(shù)；

所述的控制參數(shù)包括：優(yōu)化目標換流站i的電壓上限優(yōu)化目標換流站i的電壓下限優(yōu)化目標換流站i的功率上限和優(yōu)化目標換流站i的功率下限

控制模塊，將公式(1)推廣為多端直流系統(tǒng)下垂控制公式，公式如下：

其中，F(xiàn)_i為單調(diào)函數(shù)；

獲取換流站i信號和換流站i直流側(cè)實時測量的電壓信號V_i-com，根據(jù)控制參數(shù)和由公式(2)得到的優(yōu)化目標實際工作點(P_i,V_i)和優(yōu)化目標參考工作點執(zhí)行多端直流系統(tǒng)下垂控制。